问题 解答题
已知函数f(x)=sinx-
3
cosx+2
,记函数f(x)的最小正周期为β,向量
a
=(2,cosα)
b
=(1,tan(α+
β
2
))
0<α<
π
4
),且
a
b
=
7
3

(Ⅰ)求f(x)在区间[
3
3
]
上的最值;
(Ⅱ)求
2cos2α-sin2(α+β)
cosα-sinα
的值.
答案

(Ⅰ)根据题意,可得

f(x)=sinx-

3
cosx+2=2(sinxcos
π
3
-cosxsin
π
3
)+2
=2sin(x-
π
3
)+2

∵x∈[

3
3
],可得x-
π
3
∈[
π
3
,π]
,∴sin(x-
π
3
)
∈[0,
π
2
],

当x=

3
时,f(x)的最小值是2;当x=
6
时,f(x)的最大值是4.

(Ⅱ)∵f(x)=2sin(x-

π
3
)+2的周期T=2π,∴β=2π,

由此可得

a
b
=2+cosα•tan(α+
β
2
)=2+cosαtan(α+π)=2+sinα=
7
3
,解之得sinα=
1
3

2cos2α-sin2(α+β)
cosα-sinα
=
2cos2α-sin2(α+π)
cosα-sinα
=
2cos2α-sin2α
cosα-sinα
=
2cosα(cosα-sinα)
cosα-sinα
=2cosα,

0<α<

π
4
,可得cosα=
1-sin2α
=
2
2
3

2cos2α-sin2(α+β)
cosα-sinα
=2cosα=
4
2
3

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